У 2014 годзе сельская школа на ўскраіне Кампу Маёр у Бразіліі была падключана да інтэрнэту. Радавая падзея, калі б не адно "але". Падключэнне рабілася праз стратасферны паветраны шар. Гэта падзея стала першым поспехам амбіцыйнага праекта , даччынай кампаніі Alphabet. А ўжо праз 5 гадоў урады краін, якія пацярпелі ад наймацнейшага ўрагану і землятрусу, звяртаюцца да Loon з афіцыйнай просьбай аб дапамозе ў забеспячэнні інтэрнэт-сувязі. Cloud4Y распавядае, як "хмарная сувязь" ад Google стала рэальнасцю.
Project Loon цікавы тым, што прапануе вырашыць праблему інтэрнэт-сувязі ў рэгіёнах, якія па нейкіх прычынах адрэзаныя ад цывілізацыі і глабальнай эканамічнай сістэмы. Гэта неабавязкова з'яўляецца вынікам стыхійнага бедства. Праблема можа заключацца ў геаграфічнай аддаленасці або нязручным размяшчэнні рэгіёна. Як бы там ні было, калі ў чалавека ёсць смартфон, ён зможа падлучыцца да сеткі дзякуючы паветраным шарам, спраектаваным Loon.
Якасць сувязі таксама на ўзроўні. У лютым 2016 года Google аб'явіла аб дасягненні стабільнай лазернай сувязі паміж двума паветранымі шарамі на адлегласці 62 міль (100 км). Злучэнне было стабільным на працягу многіх гадзін, у дзённы і начны час, і была зафіксавана хуткасць перадачы даных 155 Мбіт/с.
Як гэта працуе
Ідэя можа здацца простай. Loon узяў найболей важныя кампаненты вышкі сотавай сувязі і перапраектаваў іх так, каб іх можна было перавозіць на паветраным шары на вышыні 20 км. Гэта значна вышэй за самалёты, дзікія жывёлы і з'явы надвор'я. А значыць, і больш бяспечна. Паветраныя шары Loon здольныя вытрымліваць суровыя ўмовы ў стратасферы, дзе хуткасць ветра можа дасягаць 100 км/ч, а тэмпература - апускацца да -90 °C.
У кожнага шара ёсць спецыяльная капсула - модуль, які кіруе сістэмай Loon. Усё абсталяванне на шары працуе на ўзнаўляльных крыніцах энергіі. Сонечныя панэлі сілкуюць сістэму на працягу дня і зараджаюць убудаваную батарэю для працы ў начны час. Антэны на шарах Loon забяспечваюць злучэнне з наземнымі станцыямі праз разгалінаваную ячэістую сетку, дазваляючы ўладальнікам мабільных прылад быць анлайн, не выкарыстоўваючы ніякага дадатковага абсталявання. У выпадку аварыі і разбурэнні балона апаратны модуль вагой 15 кг спускаецца на аварыйным парашуце.
Вышыня палёту аэрастата можа змяняцца дзякуючы выкарыстанню дапаможнага балона, які напаўняецца геліем з асноўнага балона для набору вышыні. А для спуску з дапаможнага балона гелій перапампоўваецца зваротна ў асноўны. Манеўраванне настолькі эфектыўна, што ў 2015 годзе Loon змог здзейсніць палёт на 10 000 кіламетраў, апынуўшыся ў жаданай кропцы з дакладнасцю 500 метраў.
Кожны паветраны шар плошчай з тэнісны корт выраблены са звышнадзейнага гнуткага пластыка і разлічаны на 150 дзён палёту. Такая даўгавечнасць - вынік маштабнага тэсціравання матэрыялаў для балона (абалонкі шара). Гэты матэрыял павінен перашкаджаць уцечцы гелія і пашкоджанні балона ва ўмовах нізкіх тэмператур. У стратасферы, куды запускаюцца шары, звычайны пластык становіцца далікатным і лёгка псуецца. Нават малюсенькая адтуліна памерам 2 мм здольна скараціць тэрмін службы шара на некалькі тыдняў. А пошук 2-міліметровай адтуліны на шары плошчай 600 кв.м. - то яшчэ задавальненне.
У працэсе тэсціравання матэрыялаў аднаго з кіраўнікоў праекта ахінула, што вытворцы прэзерватываў адчуваюць падобныя праблемы. У гэтай індустрыі незапланаваныя адтуліны таксама непажаданы. Звярнуўшыся да іх досведу, каманда Loon выканала некалькі спецыфічных тэстаў, якія дазволілі стварыць новыя матэрыялы і змяніць структуру паветраных шароў, што пацягнула павелічэнне тэрміна службы шара. Гэтым летам удалося дасягнуць «прабегу» ў 223 дні!
Каманда Loon асоба падкрэслівае, што яны стварылі не проста чарговы паветраны шар, а разумны апарат. Запушчаныя з асаблівай стартавай пляцоўкі паветраныя шары Loon могуць даляцець да любой краіны свету. Машынныя алгарытмы прагназуюць мадэлі ветра і прымаюць рашэнне аб перамяшчэнні шара ўверх ці ўніз у пласт ветру, які дзьме ў патрэбным кірунку. Навігацыйная сістэма функцыянуе аўтаномна, а людзі-аператары кантралююць рух шара і пры неабходнасці могуць умяшацца.
Loon дазваляе аператарам мабільнай сувязі пашыраць зону пакрыцця тамака, дзе гэта неабходна. Група паветраных шароў Loon стварае сетку, якая забяспечвае сувязь з людзьмі ў пэўнай вобласці такім жа чынам, як група вежаў на зямлі ўтварае наземную сетку. Розніца толькі ў тым, што паветраныя «вежы» увесь час знаходзяцца ў руху. Створаная паветранымі шарамі сетка здольна функцыянаваць аўтаномна, эфектыўна маршрутызуючы злучэнні паміж паветранымі шарамі і наземнымі станцыямі, прымаючы да ўвагі рух паветранага шара, перашкоды і з'явы надвор'я.
Дзе ўжо выкарыстоўваліся шары Loon
"У тэорыі ўсё прыгожа, а што на практыцы?", – спытаеце вы. Ёсць і практыка. У 2017 годзе разам з Федэральнай камісіяй па сувязі, Федэральным авіяцыйным кіраваннем, FEMA, AT&T, T-Mobile і іншымі кампаніямі забяспечыў базавую сувязь для 200 000 чалавек у Пуэрта-Рыка пасля разбурэнняў, выкліканых ураганам "Марыя". Паветраныя шары былі запушчаны ў штаце Невада, і хутка дабраліся да Пуэрта-Рыка. Дзякуючы гэтаму ўдалося апрабаваць некаторыя рашэнні, выявіць памылкі, а заадно і прадэманстраваць жыццяздольнасць ідэі.
Крыху пазней стыхійнае бедства ў Перу нанесла магутныя страты інфраструктуры. Як толькі ў паўночным Перу адбылася паводка, каманда Loon адправіла свае паветраныя шары ў пацярпелы раён. На працягу трох месяцаў карыстачы адпраўлялі і атрымлівалі дадзеныя аб'ёмам 160 ГБ, што эквівалентна прыкладна 30 мільёнам SMS ці двум мільёнам электронных лістоў. Плошча пакрыцця склала 40 тыс. кв.км.
У канцы траўня 2019 года ў Перу зноў адбыўся разбуральны землятрус з магнітудай 8,0. У некаторых рэгіёнах цалкам адключыўся інтэрнэт, у той час як тысячам людзей неабходна было даведацца пра стан сваіх блізкіх. Каб наладзіць сувязь, урад краіны і мясцовы аператар сувязі Tefónica звярнуліся па дапамогу да кампаніі Loon, каб яна раздала інтэрнет пры дапамозе сваіх паветраных шароў. Паправіць інтэрнэт удалося на працягу 48 гадзін.
Першыя падземныя штуршкі адбыліся ў нядзелю раніцай, і атрымаўшы просьбу аб дапамозе, кампанія Loon тут жа перанакіравала свае паветраныя шары з Пуэрта-Рыка ў Перу. Для іх перамяшчэння, як звычайна, выкарыстоўвалася сіла ветра. Аэрастаты лавілі ветраныя струмені ў тым кірунку, у якім ім трэба было рухацца. На пераадоленне больш за 3000 кіламетраў прыладам спатрэбілася два дні.
Паветраныя шары Loon распаўсюдзіліся па ўсёй тэрыторыі паўночнай часткі Перу - кожны з іх забяспечыў 4G-інтэрнэтам зоны плошчай 5000 квадратных кіламетраў. З наземнай станцыяй быў звязаны толькі адзін паветраны шар, які звязваўся і перадаваў сігналы іншым прыладам. Раней кампанія дэманстравала толькі магчымасць перадаваць сігналы паміж сямю паветранымі шарамі, але на гэты раз іх колькасць дасягнула дзесяці.
Размяшчэнне паветраных шароў Loon ў Перу
Кампанія змагла даць жыхарам Перу базавы набор сувязі: SMS, электронную пошту і доступ да інтэрнэту з мінімальнай хуткасцю. У першыя ж два дні інтэрнэтам ад паветраных шароў Loon скарысталіся каля 20 000 чалавек.
Як вынік, 20 лістапада 2019 года Loon падпісала камерцыйнае пагадненне аб прадастаўленні паслуг часткам трапічнага лесу Амазонкі ў Перу, дамовіўшыся з (IpT), аператарам мабільнай сувязі ў сельскай мясцовасці. На гэты раз паветраныя шары Loon будуць выкарыстоўвацца ў якасці сталага рашэння для падлучэння да інтэрнэту замест часавага выпраўлення пасля стыхійнага бедства. З
Пагадненне паміж IpT і Loon усё яшчэ павінна быць ухвалена Міністэрствам транспарту і камунікацый Перу. Калі ўсё пойдзе добра, Loon і IpT спадзяюцца падаць паслугі мабільнага інтэрнэта, пачынальна з 2020 гады. Ініцыятыва будзе сканцэнтравана на рэгіёне Ларэта Перу, які складае амаль адну трэць краіны і з'яўляецца домам для многіх яго карэнных народаў. Першапачаткова Loon будзе пакрываць 15 працэнтаў тэрыторыі Ларэта, патэнцыйна дасягаючы амаль 200 000 жыхароў. Але кампанія ўжо аб'явіла аб сваім намеры падключыць 6 мільёнаў чалавек у сельскай мясцовасці Перу да 2021 года.
Паспяховае выкарыстанне душных шароў у Перу на працягу працяглага перыяду часу можа адчыніць дзверы і ў іншыя краіны. А пакуль кампанія падпісала папярэдні кантракт у Кеніі з Telkom Kenya, і зараз чакае канчатковай ухвалы якія рэгулююць органаў, каб пачаць сваё першае камерцыйнае выпрабаванне ў гэтай краіне.
Маленькі нюансТрэба адзначыць, што з тэхналогіяй не ўсё так радасна. Вось пералік інцыдэнтаў з шарамі Loon:
- 29 траўня 2014 года паветраны шар Loon урэзаўся ў лініі электраперадач у Вашынгтоне, ЗША.
- 20 чэрвеня 2014 года новазеландскія чыноўнікі выклікалі супрацоўнікаў аварыйных службаў, убачыўшы падзенне паветранага шара.
- У лістападзе 2014 года паўднёваафрыканскі фермер знайшоў паветраны шар, які разбіўся ў пустыні Кару паміж Стрыдэнбургам і Брытстаўнам.
- 23 красавіка 2015 года паветраны шар разбіўся ў полі каля горада Брэг, штат Місуры.
- 12 верасня 2015 года паветраны шар разбіўся на лужку перад домам у Ранча Хілз, Каліфорнія.
- 17 лютага 2016 года падчас правядзення выпрабаванняў у чайным рэгіёне Гампала, Шры-Ланка, разбіўся паветраны шар.
- 7 красавіка 2016 года паветраны шар пазапланава прызямліўся на ферме ў Дандзі, Квазулу-Натал, Паўднёвая Афрыка.
- 22 красавіка 2016 года паветраны шар разбіўся ў полі ў дэпартаменце С'ембуку, Парагвай.
- 22 жніўня 2016 года паветраны шар прызямліўся на ранча ў Фармозе, Аргенціна, каля 40 км. на захад ад сталіцы.
- 26 жніўня 2016 года паветраны шар прызямліўся на паўночны захад ад Мэдысана, штат Паўднёвая Дакота.
- 9 студзеня 2017 года паветраны шар разбіўся ў Сеіку, недалёка ад Чангвіналы, правінцыя Бокас-дэль-Тора, Панама.
- 8 студзеня 2017 года і 10 студзеня 2017 года два паветраныя шары Loon прызямліліся за 10 км на ўсход ад Сэра-Чато і за 40 км на паўночны захад ад Марыскалы, Уругвай.
- 17 лютага 2017 года ў Бурыці-дус-Мантэс, Бразілія, разбіўся паветраны шар Loon.
- 14 сакавіка 2017 года ў Сан-Луісе, Таліма, Калумбія, разбіўся паветраны шар Loon.
- 19 сакавіка 2017 года паветраны шар разбіўся ў Такуарэмба, Уругвай.
- 9 жніўня 2017 года паветраны шар разбіўся ў чаротавай зараснікі ў Олмасе, Ламбаеку, Перу.
- 30 снежня 2017 года паветраны шар разбіўся ў Нтамбіра, Цэнтральная Ігембе, акруга Меру, Кенія.
Так што рызыкі вызначана ёсць. Зрэшты, карысці ад аэрастатаў Loon усё ж больш.
UPD: паглядзець месцазнаходжанне аэрастатаў можна (шукаць на тэрыторыі Паўднёвай Амерыкі). Дзякуй за ўдакладненне
Што яшчэ карыснага можна пачытаць у блогу
→
→
→
→
→
Падпісвайцеся на наш -канал, каб не прапусціць чарговы артыкул! Пішам не часцей за два разы на тыдзень і толькі па справе. Таксама нагадваем, што карпаратыўны хмарны правайдэр Cloud4Y запусціў акцыю «Хмара ФЗ-152 па кошце звычайнага». Падаць заяўку можна ўжо .
Крыніца: habr.com